Nadir Toprak Katkılı Nano-Çinko Oksit Parçacıkları ile Antimikrobiyal Poliürea Kaplamalar
Kaynak:AZO MATERIALSCovid-19 salgını, kamusal alanlarda ve sağlık ortamlarında yüzeyler için antiviral ve antimikrobiyal kaplamalara acil ihtiyaç olduğunu göstermiştir. Ekim 2021'de Microbial Biotechnology dergisinde yayınlanan son araştırmalar, bu sorunu ele almayı amaçlayan poliüre kaplamalar için hızlı bir nano-Çinko oksit katkılı preparat göstermiştir.Hijyenik Yüzeylere İhtiyaçBulaşıcı hastalıkların birden fazla salgınının da gösterdiği gibi, yüzeyler patojen bulaşmasının bir kaynağıdır. Hızlı, etkili ve toksik olmayan kimyasallara ve antimikrobiyal ve antiviral yüzey kaplamalarına olan acil ihtiyaç, biyoteknoloji, endüstriyel kimya ve malzeme bilimi alanlarında yenilikçi araştırmaları teşvik etmiştir.Antiviral ve antimikrobiyal etkiye sahip yüzey kaplamaları, viral bulaşma riskini azaltabilir ve temas halinde biyoyapıları ve mikroorganizmaları öldürebilir. Hücresel zarın bozulması yoluyla mikroorganizmaların büyümesini engellerler. Ayrıca yüzeyin korozyon direnci ve dayanıklılık gibi özelliklerini de iyileştirirler. Avrupa Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezi'ne göre, dünya çapında her yıl 4 milyon kişi (New Mexico nüfusunun yaklaşık iki katı) sağlık hizmetiyle ilişkili bir enfeksiyona yakalanıyor. Bu, dünya çapında yaklaşık 37.000 ölüme yol açıyor ve durum, insanların uygun sanitasyona ve sağlık hijyeni altyapısına erişemediği gelişmekte olan ülkelerde özellikle kötü. Batı dünyasında, HYA'ler altıncı en büyük ölüm nedenidir. Her şey mikrop ve virüslerle kirlenmeye karşı hassastır - yiyecek, ekipman, yüzeyler ve duvarlar ve tekstiller sadece birkaç örnektir. Düzenli sanitasyon programları bile yüzeylerde bulunan tüm mikropları öldüremeyebilir, bu nedenle mikrobiyal büyümenin meydana gelmesini önleyen toksik olmayan yüzey kaplamaları geliştirmeye yönelik acil bir ihtiyaç vardır. Covid-19 durumunda, çalışmalar virüsün sık dokunulan paslanmaz çelik ve plastik yüzeylerde 72 saate kadar aktif kalabildiğini göstermiştir ve bu da antiviral özelliklere sahip yüzey kaplamalarına acil ihtiyaç olduğunu göstermektedir. Antimikrobiyal yüzeyler, MRSA salgınlarını kontrol etmek için on yıldan uzun süredir sağlık ortamlarında kullanılmaktadır. Çinko Oksit - Yaygın Olarak Araştırılan Bir Antimikrobiyal Kimyasal Bileşik Çinko oksit (ZnO), güçlü antimikrobiyal ve antiviral özelliklere sahiptir. ZnO'nun kullanımı son yıllarda çok sayıda antimikrobiyal ve antiviral kimyasalda aktif bir bileşen olarak yoğun bir şekilde araştırılmıştır. Çok sayıda toksisite çalışması, ZnO'nun insanlar ve hayvanlar için neredeyse toksik olmadığını ancak mikroorganizmaların hücresel zarflarını bozmada oldukça etkili olduğunu bulmuştur. Çinko oksidin mikroorganizma öldürme mekanizmaları birkaç özelliğe atfedilebilir. Zn2+ iyonları, diğer mikroplarda bile antimikrobiyal aktiviteyi bozan Çinko Oksit parçacıklarının kısmi çözünmesiyle ve hücre duvarlarıyla doğrudan temas ve reaktif oksijen türlerinin salınmasıyla serbest bırakılır. Çinko Oksit antimikrobiyal aktivitesi ayrıca parçacık boyutu ve konsantrasyonuyla bağlantılıdır: daha küçük parçacıklar ve Çinko nanopartiküllerinin daha yüksek konsantrasyonlu çözeltileri antimikrobiyal aktiviteyi artırmıştır. Daha küçük boyutlu Çinko Oksit nanopartikülleri, geniş arayüz alanları nedeniyle mikrobiyal hücre zarına daha kolay nüfuz eder. Birçok çalışma, özellikle son zamanlarda Sars-CoV-2 üzerine yapılan çalışmalar, virüslere karşı benzer şekilde etkili bir eylem olduğunu ortaya koymuştur. Üstün Antimikrobiyal Özelliklere Sahip Yüzeyler Oluşturmak İçin RE-Katkılı Nano-Çinko Oksit ve Poliürea Kaplamaların Kullanılması Li, Liu, Yao ve Narasimalu'dan oluşan ekip, nitrik asitte nadir toprak elementleriyle nanopartikülleri karıştırarak oluşturulan nadir toprak elementleriyle katkılanmış nano-Çinko Oksit parçacıklarını tanıtarak antimikrobiyal poliürea kaplamaları hızla hazırlamak için bir yöntem önermiştir. ZnO nanopartikülleri, Seryum (Ce), Praseodimyum (Pr), Lantan (LA) ve Gadolinyum (Gd.) ile katkılanmıştır. Lantan katkılı nano-Çinko Oksit parçacıklarının P. aeruginosa ve E. Coli bakteri suşlarına karşı %85 oranında etkili olduğu bulunmuştur. Bu nanopartiküller ayrıca, UV ışığına 25 dakika maruz kaldıktan sonra bile mikropları öldürmede %83 oranında etkili olmaya devam etmektedir. Çalışmada incelenen katkılı nano-Çinko Oksit parçacıkları, UV ışığı tepkisinde ve sıcaklık değişimlerine karşı termal tepkide iyileşme gösterebilir. Biyolojik deneyler ve yüzey karakterizasyonu, yüzeylerin tekrarlanan kullanımlardan sonra antimikrobiyal aktivitelerini koruduğuna dair kanıt sağlamıştır. Poliüre kaplamalar ayrıca yüzeylerden soyulma riski daha az olduğu için yüksek dayanıklılığa sahiptir. Yüzeylerin dayanıklılığı, nano-ZnO parçacıklarının antimikrobiyal aktiviteleri ve çevresel tepkisi, çeşitli ortamlarda ve endüstrilerde pratik uygulama potansiyellerinde iyileştirmeler sağlar. Potansiyel Kullanımlar Bu araştırma, gelecekteki salgınların kontrolü ve sağlık ortamlarında HPAI'lerin bulaşmasını durdurma konusunda muazzam bir potansiyel göstermektedir. Ayrıca, gelecekte gıda maddelerinin kalitesini ve raf ömrünü iyileştirerek antimikrobiyal ambalaj ve lifler sağlamak için gıda endüstrisinde kullanılma potansiyeli de vardır. Bu araştırma henüz emekleme aşamasında olsa da, şüphesiz yakında laboratuvardan çıkıp ticari alana taşınacaktır.
Gönderi zamanı: Tem-04-2022